Интересные факты

Интересные факты


Наука и Техника

Наука и Техника

Возможности этого металла уникальны, а области применения довольно обширны. Используется как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер, применяется в медицине для обработки злокачественных опухолей, там, где другие методы лучевой терапии бессильны. Применяется он и для дефектоскопии, обнаруживает дефекты, например, в реакторах, деталях самолётов и других дорогостоящих и критичных конструкциях, где эти дефекты не обнаруживаются рентгеновскими лучами. Калифорниевые нейтроны подходят и для разведки нефтяных пластов – нейтронного каротажа, т. е. в геологоразведке и добыче полезных ископаемых. Благодаря испусканию мощного потока нейтронов Калифорний находит применение в сталелитейной, химической, нефтеперерабатывающей, угледобывающей промышленности; в ядерной энергетике и авиационно-космической технике; применяется для производства компонентов ядерного оружия (ядерные и термоядерные заряды малой мощности).

 Предлагаю Вашему вниманию интересную статью об экскурсии на предприятие, на котором производят этот удивительный металл. 

Где и как делают самый дорогой металл в мире

18 апреля 2016 г.

     Автор: alexio_marziano

Если вы думаете, что золото с платиной являются самыми ценными металлами на планете, то вы ошибаетесь. По сравнению с некоторыми искусственно полученными металлами, стоимость золота можно сравнить со стоимостью ржавчины на старом куске кровельного железа. Вы можете представить себе цену в 27 000 000 долларов США за один грамм вещества? Именно столько стоит радиоактивный элемент Калифорний-252. Дороже только антиматерия, которая является самой дорогой субстанцией в мире (около 60 триллионов долларов за грамм антиводорода).

На сегодняшний день в мире накоплено всего 8 грамм Калифорния-252, а ежегодно производится не более 40 миллиграмм. И на планете есть только 2 места, где его регулярно производят: в Окриджской национальной лаборатории в США и ... в Димитровграде, в Ульяновской области.

Хотите узнать, как появляется на свет почти самый дорогой материал в мире и для чего он нужен?

Димитровград

В 80 километрах от Ульяновска, на реке Черемшан, находится город Димитровград с населением около 100 000 человек. Его главное предприятие  — Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), который был создан в 1956 году по иницитиве Курчатова.  Изначально он был опытной станцией для испытаний ядерных реакторов, но в настоящее время спектр направлений деятельности значительно расширился. Сейчас в НИИАР испытывают различные материалы, чтобы определить, как они себя ведут в условиях продолжительного радиактивного излучения, создают радионуклидные источники и препараты, которые применяют в медицине и исследованиях, решают технические вопросы экологически чистых технологий и просто ведут научную деятельность. В НИИАР работает около 3500 сотрудников и 6 реакторов.

Светят, но не греют

Ни один из шести  «нииаровских» реакторов не используется как источник энергии и не отапливает город — тут вы не увидите гигантских установок на тысячи МВт. Главная задача этих «малышей» — создать максимальный по плотности поток нейтронов, которыми учёные института и бомбардируют различные мишени, создавая то, чего нет в природе.  Реакторы НИИАР работают по схеме «10/10» — десять день работы и 10 день отдыха, профилактики и перегрузки топлива. При таком режиме просто невозможно использовать их для нагрева воды. Да и максимальная температура теплоносителя, получаемая на выходе — всего 98 С, воду быстро охлаждают в небольших градирнях и пускают по кругу.

Самый Мощный

Из 6 реакторов есть один, самый любимый учёными НИИАР. Он же и самый первый. Он же и Самый Мощный, что и дало ему имя — СМ.  В 1961 году это был СМ-1, мощностью в 50 МВт, в 1965 после модернизации он стал СМ-2, в 1992 — СМ-3, эксплуатация которого рассчитана до 2017 года.  Это уникальный реактор и в мире он один такой. Его уникальность — в очень высокой плотности потока нейтронов, который он способен создавать. Именно нейтроны и являются основной продукцией НИИАР. С помощью нейтронов можно решать много задач по исследованию материалов и созданию полезных  изотопов. И даже воплощать в жизнь мечту средневековых алхимиков — превращать свинец в золото (теоретически).

Если не вдаваться в подробности, то процесс очень прост — берётся одно вещество и обстреливается со всех сторон нейтронами. Так, к примеру, из урана путём дробления его ядер нейтронами можно получить более лёгкие элементы: йод, стронций, молибден, ксенон и другие.

Ввод реактора СМ-1  в эксплуатацию и его успешная работа вызвали большой резонанс в научном мире, стимулировав, в частности, сооружение в США высокопоточных реакторов с жестким спектром нейтронов — HFBR (1964 год) и HFIR (1967 год). В НИИАР неоднократно приезжали светила ядерной физики, включая отца ядерной химии Гленна Сиборга, и перенимали опыт. Но всё же такой же по элегантности и простоте реактор так никто больше и не создал.

Реактор СМ до гениальности прост. Его активная зона — это почти кубик в 42 x 42 x 35  см. Но выделяемая мощность этого кубика — 100 мегаватт!  Вокруг активной зоны в специальных каналах устанавливают трубки с различными веществами, которые необходимо обстрелять нейтронами.

К примеру, совсем недавно из реактора вытащили колбу с иридием, из которого получили нужный изотоп. Теперь она висит и остывает.

После этого, маленькую ёмкость с теперь уже радиоактивным иридием погрузят в специальный защитный свинцовый контейнер, весом в несколько тонн и отправят на автомобиле заказчику.

Отработанное топливо (всего несколько грамм) потом тоже остудят, законсервируют в свинцовую бочку и отправят в радиоактивное хранилище на территории института на длительное хранение.

Голубой бассейн

В этом зале не один реактор. Рядом с СМ находится и другой — РБТ — реактор бассейнового типа, который работает с ним в паре. Дело в том что в реакторе СМ топливо «выгорает» всего наполовину. Поэтому его нужно «дожечь» в РБТ.

Вообще, РБТ удивительный ректор, внутрь которого можно даже заглянуть (нам не дали). Он не имеет привычного толстого стального и бетонного корпуса, а для защиты от радиации он просто помещен в огромный бассейн с водой (отсюда и название). Толща воды удерживает активные частицы, тормозя их. При этом частицы, движущиеся со скоростью, превышающей фазовую скорость света в среде, вызывают знакомое многим по фильмам голубоватое свечение. Этот эффект носит название учёных, которые его описали — Вавилова — Черенкова.


(фото не имеет отношения к реактору РБТ или НИИАР и демонстрирует эффект Вавилова-Черенкова)

Запах грозы

Запах реакторного зала не спутать ни с чем. Здесь сильно пахнет озоном, как после грозы. Воздух ионизируется при перегрузке, когда отработавшие сборки достают и перемещают в бассейн для охлаждения. Молекула кислорода О2 превращается в О3. Кстати, озон пахнет совсем не свежестью, а больше похож на хлор и такой же едкий. При высокой концентрации озона вы будете чихать и кашлять, а потом умрёте. Он отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ.

Радиационный фон в зале в этот момент повышается, но и людей здесь нет — все автоматизировано и оператор наблюдает за процессом через специальное окно.   Однако, даже после этого к перилам в зале без перчаток прикасаться не стоит — можно подхватить радиоактивную грязь.

Мойте руки, перед и зад

Но уйти домой с ней  вам не дадут — на выходе из «грязной зоны» всех обязательно проверяют детектором бэта-излучения и в случае обнаружения вы вместе со своей одеждой отправитесь в реактор в качестве топлива. Шутка.

Но руки в любом случае нужно мыть с мылом после посещения любых подобных зон.

Сменить пол

Коридоры и лестницы в реакторном корпусе застелены специальным толстым линолеумом, края которого загнуты на стены. Это нужно для того, чтобы в случае радиоактивного загрязнения можно  было бы не утилизировать всё здание целиком, а просто скатать линолеум и постелить новый.  Чистота тут почти как в операционной, ведь наибольшую опасность представляет здесь пыль и грязь, которая может попасть на одежду, кожу и внутрь организма — альфа и бэта-частицы не могут улететь далеко, но при ближнем воздействии они как пушечные ядра, и живым клеткам точно не поздоровится.

Пульт с красной кнопкой

Зал управления реактором.

Сам пульт производит впечатление глубоко устаревшего, но зачем менять то, что спроектировано на долгие годы работы? Важнее всего то, что за щитами, а там все новое. Всё же многие датчики были переведены с самописцев на электронные табло, и даже программные системы, которые, кстати, в НИИАР и разрабатываются.

Каждый реактор имеет множество независимых степеней защиты, поэтому «фукусимы» тут не может быть в принципе. А что касается «чернобыля» — не те мощности, тут работают «карманные» реакторы. Наибольшую опасность представляют выбросы некоторых лёгких изотопов в атмосферу, но и этому не дадут случиться, как нас уверяют.

Физики-ядерщики

Физики института — фанаты своего дела и могут часами интересно рассказывать о своей работе и реакторах. Отведённого на вопросы часа не хватило и беседа растянулась на два нескучных часа. По-моему, нет такого человека, которому не была бы интересна ядерная физика :) А директору отделения «Реакторный исследовательский комплекс» Петелину Алексею Леонидовичу с главным инженером впору вести научно-популярные передачи на тему устройства ядерных реакторов :)

Если за пределами НИИАР вы будете заправлять штаны в носки, то, скорее всего, вас кто-то сфотографирует и выложит в сеть, чтобы посмеяться. Однако здесь это необходимость. Попробуйте сами догадаться, почему.

Welcome to the hotel Californium

Теперь о Калифорнии-252 и зачем он нужен.   Я уже рассказывал о высокопоточном нейтронном реакторе СМ и его пользе. Теперь представьте, что та энергия, которую вырабатывает целый реактор СМ, может дать всего лишь один грамм (!) Калифорния.

Калифорний-252 – мощный источник нейтронов, что позволяет использовать его для обработки злокачественных опухолей, где другая лучевая терапия бездейственна. Уникальный металл позволяет просвечивать части реакторов, детали самолетов, и обнаруживать повреждения, которые обычно тщательно скрываются от рентгеновских лучей. С его помощью удается находить запасы золота, серебра и месторождения нефти в недрах земли.   Потребность в нём в мире очень велика, и заказчики порою вынуждены стоять годами в очереди за вожделённым микрограммом Калифорния!    А всё потому, что производство этого металла занимает... годы. Для производства одного грамма Калифорния-252, плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе, в течение 8 и 1.5 лет соответственно, последовательными превращениями проходя практически всю линейку трансурановых элементов таблицы Менделеева.  На этом процесс не заканчивается -  из получившихся продуктов облучения химическим путем долгими месяцами выделяют сам калифорний. Это очень и очень кропотливая работа, которая не прощает спешки. Микрограммы металла собирают буквально по атомам.   Этим и объясняется такая высокая цена.

Кстати, критическая масса металлического Калифорния-252 составляет всего 5 кг (для металлического шара), а в виде водных растворах солей — 10 грамм (!), что позволяет его использовать в миниатюрных ядерных бомбах. Однако, как я уже писал, в мире пока есть только 8 грамм  и использовать его в качестве бомбы было бы очень расточительно :) Да и вот беда, через 2 года от существующего Калифорния остаётся ровно половина, а через 4 года он и вовсе превращается в труху из других более стабильных веществ.

Метки: , , , , , , ,

Отзывов (141) на «Самый дорогой материал в мире: Калифорний-252»

  1. It¡¦s actually a nice and useful piece of info. I am happy that you just shared this helpful info with us. Please stay us up to date like this. Thank you for sharing.

  2. Hey There. I found your blog using msn. This is a very well written article. I’ll make sure to bookmark it and return to read more of your useful information. Thanks for the post. I will definitely comeback.

  3. Hi, I do think this is an excellent web site. I stumbledupon it 😉 I will return once again since i have saved as a favorite it. Money and freedom is the best way to change, may you be rich and continue to help others.

  4. I'm still learning from you, while I'm trying to reach my goals. I certainly enjoy reading everything that is written on your blog.Keep the information coming. I loved it!

  5. I was recommended this website by my cousin. I'm not sure whether this post is written by him as no one else know such detailed about my difficulty. You are amazing! Thanks!

  6. I have been browsing online greater than 3 hours nowadays, yet I never discovered any fascinating article like yours. It is beautiful value sufficient for me. Personally, if all web owners and bloggers made good content material as you probably did, the internet can be a lot more useful than ever before.

  7. You could definitely see your skills in the work you write. The sector hopes for even more passionate writers such as you who are not afraid to mention how they believe. Always go after your heart.

  8. You could definitely see your enthusiasm within the paintings you write. The world hopes for more passionate writers like you who aren't afraid to mention how they believe. At all times go after your heart.

  9. I don’t even know how I ended up here, but I thought this post was good. I do not know who you are but certainly you are going to a famous blogger if you are not already 😉 Cheers!

  10. I am no longer certain where you're getting your information, but good topic. I needs to spend a while studying more or understanding more. Thank you for great information I was searching for this information for my mission.

  11. You actually make it seem so easy with your presentation but I find this matter to be actually something that I think I would never understand. It seems too complex and very broad for me. I am looking forward for your next post, I will try to get the hang of it!

  12. I’m not sure where you're getting your information, but great topic. I needs to spend some time learning much more or understanding more. Thanks for great info I was looking for this information for my mission.

  13. Good day very nice website!! Man ... Beautiful ... Superb ... I will bookmark your site and take the feeds additionally¡KI'm satisfied to find a lot of helpful information right here in the put up, we need work out more strategies on this regard, thank you for sharing. . . . . .

  14. Law:

    Hello my family member! I wish to say that this post is amazing, nice written and include approximately all vital infos. I¡¦d like to see more posts like this .

  15. Nice blog here! Also your web site loads up very fast! What host are you using? Can I get your affiliate link to your host? I wish my web site loaded up as fast as yours lol

  16. of course like your web site but you have to test the spelling on quite a few of your posts. Many of them are rife with spelling problems and I to find it very troublesome to inform the reality on the other hand I¡¦ll surely come again again.

  17. Hello, i think that i saw you visited my site thus i came to “return the favor”.I am attempting to find things to enhance my web site!I suppose its ok to use some of your ideas!!

  18. You are a very bright individual!

  19. Thank you for the auspicious writeup. It in fact was a amusement account it. Look advanced to far added agreeable from you! By the way, how could we communicate?

    • admin:

      Read my answers to frequently asked questions in a post attached to the main page of the site.

      With respect. Admin

  20. Woah! I'm really enjoying the template/theme of this site. It's simple, yet effective. A lot of times it's tough to get that «perfect balance» between usability and visual appeal. I must say you have done a superb job with this. Additionally, the blog loads extremely fast for me on Safari. Superb Blog!

  21. I do accept as true with all of the ideas you have introduced in your post. They are very convincing and can certainly work. Nonetheless, the posts are very brief for novices. May you please lengthen them a little from subsequent time? Thank you for the post.

  22. We are a group of volunteers and starting a new scheme in our community. Your website provided us with valuable info to work on. You've done an impressive job and our whole community will be thankful to you.

  23. I think other site proprietors should take this website as an model, very clean and excellent user friendly style and design, as well as the content. You're an expert in this topic!

  24. I don’t even know how I ended up here, but I thought this post was good. I do not know who you are but definitely you're going to a famous blogger if you aren't already 😉 Cheers!

  25. Thank you for the sensible critique. Me & my neighbor were just preparing to do some research on this. We got a grab a book from our local library but I think I learned more from this post. I am very glad to see such fantastic information being shared freely out there.

  26. I precisely desired to thank you very much once more. I'm not certain what I would have undertaken in the absence of the entire suggestions revealed by you over that area. It actually was a real difficult setting in my position, but finding out your professional fashion you managed that forced me to cry over happiness. I am just happier for this service and expect you find out what a powerful job you have been putting in educating the mediocre ones thru a blog. I know that you've never got to know all of us.

  27. I was just searching for this info for a while. After six hours of continuous Googleing, finally I got it in your website. I wonder what is the lack of Google strategy that do not rank this type of informative websites in top of the list. Generally the top web sites are full of garbage.

  28. Someone necessarily lend a hand to make seriously posts I would state. That is the very first time I frequented your web page and up to now? I amazed with the analysis you made to create this particular submit incredible. Wonderful activity!

  29. Great weblog right here! Additionally your website rather a lot up fast! What host are you using? Can I am getting your associate hyperlink for your host? I want my site loaded up as fast as yours lol

  30. Thanks for sharing superb informations. Your site is so cool. I am impressed by the details that you have on this blog. It reveals how nicely you perceive this subject. Bookmarked this website page, will come back for more articles. You, my friend, ROCK! I found just the information I already searched everywhere and simply couldn't come across. What a perfect web site.

  31. Excellent beat ! I would like to apprentice while you amend your website, how could i subscribe for a blog web site? The account helped me a acceptable deal. I had been tiny bit acquainted of this your broadcast offered bright clear concept

  32. I've been surfing online more than three hours today, yet I never found any interesting article like yours. It’s pretty worth enough for me. In my opinion, if all site owners and bloggers made good content as you did, the web will be much more useful than ever before.

  33. Wow! Thank you! I always needed to write on my website something like that. Can I take a part of your post to my blog?

  34. It is appropriate time to make some plans for the future and it's time to be happy. I have read this post and if I could I want to suggest you few interesting things or advice. Perhaps you can write next articles referring to this article. I desire to read even more things about it!

  35. Of course, what a splendid website and educative posts, I will bookmark your site.Best Regards!

  36. hello!,I really like your writing so much! share we communicate extra about your article on AOL? I require a specialist on this space to resolve my problem. May be that's you! Looking ahead to see you.

  37. I have recently started a site, the info you provide on this site has helped me tremendously. Thank you for all of your time & work.

наверх Счетчик PR-CY.Rank